CN101765138A - 一种实现多载波监听控制信道的方法及系统 - Google Patents

一种实现多载波监听控制信道的方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明披露了一种实现多载波监听控制信道的方法及系统，涉及接入终端(AT)和接入网络(AN)，该方法包括：AT发现控制信道的前向载波监听失败时，主动转跳到其它前向载波上进行控制信道的监听，和/或向AN发送前向信道去除消息，以指示控制信道监听失败的前向载波。本发明使得EVDO RevB版本中支持AT的连接使用多载波的业务信道发挥出其应有的效力，从而大大降低整个网络掉话率，尽力保持语音业务的连续性及数据业务的平均速率，以有效地改善用户体验。

Description

一种实现多载波监听控制信道的方法及系统
技术领域
本发明涉及无线通信接入技术，尤其涉及多载波的无线接入网中接入终端(AT，Access Terminal)监听控制信道的方法。
背景技术
在当前的码分多址(CDMA，Code Division Multiple Access)1x EV-DO(简称为EVDO，Evolution Data Only)空中接口版本(3GPP2 C.S0024-B)，定义了一个用户可以使用多个载波同时进行前反向数据传输。虽然AT可以同时使用多个载波，但是只监听一个载波的控制信道，这个载波由接入网络(AN，Access Network)指定。根据协议规定，如果AT在12个控制信道周期内没有收到同步控制信道包，那么AT将发起控制信道媒体接入控制(MAC，Medium Access Control)层协议的监听失败(SupervisionFailed)指示，进而引发异常的连接关闭。类似地，如果AT在12个控制信道周期内接收不到控制信道上的开销消息，会引发AT发起开销消息协议层的SupervisionFailed指示，由此引发AT通过路由更新协议发起关闭命令，进而转入连接状态协议的空闲状态而导致连接关闭。
异常的连接关闭会导致整个网络掉话率增高，破坏语音业务的连续性、拉低数据业务的平均速率，并最终恶化用户的使用体验。故这些异常在无线网络中都是要尽力避免的。
在EVDO RevB版本(EVDO Rev.B是中国电信即将采用的3G技术EVDO的新版本，能够提供9.3Mbps的最高下载速度以及低时延的各种3G应用业务)中，支持AT在一个连接中使用多载波的业务信道。对于AT而言，这就具备了支持多载波监听的可能性。但从目前的EVDO RevB版本的协议上看，该协议规定AT应在AN指定的一个载波上监听控制信道；从现有业务中的AT对协议的执行情况上看，AT也确是如此做的，尚未在协议定义的范围之外自行进行提高连接可靠性或者容错能力的工作，即AT仍然只是在一个载波上监听控制信道，当在这个载波上出现上述的监听失败则关闭连接，这样会使得AT在对控制信道监控失败的处理能力仍然处于EVDORevA版本的单载波的水平上，即没有发挥出多载波控制信道监听的效力。
如果在一个多载波的AN中，AT监听控制信道的载波出现故障，导致对应的前向载波没有消息发出，AT将无法接收到任何前向消息；或者AT监听控制信道的载波受到无线干扰，将会导致该载波上的前向空口质量变为极端恶劣，AT便难以解调出前向信号。根据目前的协议和AT的实现，上述这些原因仍然会导致AT不能够在规定时间内收到前向同步控制信道包，进而触发SupervisionFailed指示而关闭连接。
如果是由于前向无线干扰导致的关闭连接，AN并不知道，再次起呼AN仍然可能会指派有问题的载波作为AT的控制信道载波，这就会导致AT反复出现因SupervisionFailed指示而关闭连接，从而导致用户体验进一步恶化。
如果AN为AT指派的其它载波工作正常，AT仅凭一个载波的异常情况就发起连接关闭，由此未能充分利用多载波系统的优势来提高系统的容错能力，这将导致多次不必要的连接关闭和重呼，增加了接入信道、控制信道的开销，并且可能会在恶劣的载波上出现反复地呼叫和掉话。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种实现多载波监听控制信道的方法及系统，能够充分利用接入终端的多载波的业务信道实现控制信道的监听。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种实现多载波监听控制信道的方法，涉及接入终端(AT)和接入网络(AN)，该方法包括：
AT发现控制信道的前向载波监听失败时，主动转跳到其它前向载波上进行控制信道的监听，和/或向AN发送前向信道去除消息，以指示控制信道监听失败的前向载波。
进一步地，该方法还包括：
AN收到前向信道去除消息后更新活动集，在更新的活动集中去掉控制信道监听失败的前向载波。
进一步地，
AN收到前向信道去除消息后，根据可用的载波资源更新活动集，且在更新的活动集中去掉控制信道监听失败的前向载波，同时向AT发送业务信道指派消息；
AT根据业务信道指派消息中指派的前向载波监听控制信道。
进一步地，
AT在主动转跳到其它载波上进行控制信道的监听后，若在跳转到的载波上能够成功地监听到控制信道，则选择该载波作为后续监听控制信道的前向载波。
进一步地，该方法还包括：
AN收到前向信道去除消息后更新活动集，在更新的活动集中去掉控制信道监听失败的前向载波。
进一步地，
AN收到前向信道去除消息后，根据可用的载波资源更新活动集，且在更新的活动集中去掉控制信道监听失败的前向载波，同时向AT发送业务信道指派消息；
AT根据AN在业务信道指派消息中指派的前向载波监听控制信道。
进一步地，
AT在发送前向信道去除消息的同时，还向AN发送前向控制信道监听指示消息，以指示监听控制信道成功的前向载波；
AN在发送的业务信道指派消息中将AT指示的前向载波设置为AT后续监听控制信道的前向载波。
进一步地，该方法还包括：
在多载波前向业务信道媒体接入控制(MAC)协议中添加前向信道去除消息的定义，该定义至少包括前向信道去除消息的标识和用于指示监听失败的前向载波的前向信道指示。
进一步地，该方法还包括：
在多载波前向业务信道MAC协议中扩展前向控制信道监听指示消息的定义，该定义至少包括前向控制信道监听指示消息的标识和用于指示监听成功的前向载波的前向信道指示。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种实现多载波监听控制信道的系统，包括接入终端(AT)和接入网络(AN)，其中：
AT，用于在控制信道的前向载波监听失败时，主动转跳到其它前向载波上进行控制信道的监听，和/或向AN发送前向信道去除消息，以指示控制信道监听失败的前向载波；
AN，用于在收到前向信道去除消息后更新活动集，在更新的活动集中去掉所述控制信道监听失败的前向载波。
进一步地，
AN收到前向信道去除消息后，根据可用的载波资源更新活动集，且在更新的活动集中去掉控制信道监听失败的前向载波，同时向AT发送业务信道指派消息；
AT根据业务信道指派消息中指派的前向载波监听控制信道。
进一步地，
AT在主动转跳到其它载波上进行控制信道的监听后，若在跳转到的载波上能够成功地监听到控制信道，则选择该载波作为后续监听控制信道的前向载波。
进一步地，
AN收到前向信道去除消息后，根据可用的载波资源更新活动集，且在更新的活动集中去掉控制信道监听失败的前向载波，同时向AT发送业务信道指派消息；
AT根据AN在业务信道指派消息中指派的前向载波监听控制信道。
进一步地，
AT在发送前向信道去除消息的同时，还向AN发送前向控制信道监听指示消息，以指示监听控制信道成功的前向载波；
AN在向AT发送的所述业务信道指派消息中将AT指示的前向载波设置为AT后续监听控制信道的前向载波。
进一步地，
前向信道去除消息和前向控制信道监听指示消息各自的定义需要在多载波前向业务信道媒体接入控制(MAC)协议中扩展，其中：
前向信道去除消息的定义至少包括：前向信道去除消息的标识，以及用于指示监听失败的前向载波的前向信道指示；
前向控制信道监听指示消息的定义至少包括：前向控制信道监听指示消息的标识，以及用于指示监听成功的前向载波的前向信道指示。
本发明提供的系统及其一系列方法，当AT在12个控制信道周期内没有收到同步控制信道包和/或控制信道上的开销消息时，寻求在其它前向载波来监听控制信道，只有在所有载波的控制信道都监听失败，才会关闭连接。由此使得EVDO RevB版本中支持AT的连接使用多载波的业务信道发挥出其应有的效力，从而大大降低整个网络掉话率，尽力保持语音业务的连续性及数据业务的平均速率，以有效地改善用户体验。
附图说明
图1为本发明的实现多载波监听控制信道的方法实施例一的流程图；
图2为本发明的实现多载波监听控制信道的方法实施例二的流程图；
图3为本发明的实现多载波监听控制信道的方法实施例三的流程图；
图4为本发明的实现多载波监听控制信道的方法实施例四的流程图；
图5为本发明的实现多载波监听控制信道的方法实施例五的流程图。
具体实施方式
以下结合附图和优选实施例，对本发明的技术方案进行详细地阐述。以下例举的实施例仅仅用于说明和解释本发明，而不构成对本发明技术方案的限制。
AT前向控制信道出现监听失败，有多种可能：其一，仅仅是载波的前向控制信道出现故障，而该载波的前反向业务信道工作正常；其二，是监听前向控制信道的载波受到无线干扰，或是AN在部分载波上出现故障而导致这些载波无法使用。
支持多载波同时工作的AN和AT在一个连接中建立多个载波，其中AN在每个载波都发送前向控制信道消息；AT选择在任一个反向载波发送反向信令，AN选择在任何一个前向载波发送前向信令。
为避免反向信令发送失败，AT应尽可能地选择不同于监听控制信道的载波作为发起反向信令的载波。
以下实施例表明，当AT发现正在监听控制信道的载波出现监听失败后，AT和/或AN通过不同的处理方法，使得AT能够在其它正常的载波上继续监听控制信道，从而保证业务继续正常进行。
实施例一
本实施例流程如图1所示，涉及接入终端(AT)和接入网络(AN)，包括如下步骤：
当AT发现控制信道的载波监听失败，则向AN发送前向信道去除消息，以指示AN监听控制信道失败所在的前向载波；
AN收到该消息后根据可用的载波资源更新活动集，在更新的活动集中去掉控制信道监听失败的前向载波；
上述活动集包括正在为AT服务的一组导频，这些导频通过PN偏置和CDMA信道来区分。
AT收到该业务信道指派消息后，在AN指派的载波上继续监听控制信道。
在此，AT通过多载波前向业务信道MAC协议的ForwardCDMAChannelDropRequest消息(即前向信道去除消息)指示并请求AN去掉控制信道监听失败的前向载波；AN收到该消息后，根据可用的载波资源情况将AT请求去掉的前向载波从活动集中去除，如果AN仍有可用的载波则更新AT的活动集，并向AT发送新的业务信道指派消息，且在该消息中将AT后续需要监听的控制信道载波对应的SubActiveSetCarriesControlChannel字段设置为True，以指示AT监听对应的前向载波的控制信道。整个过程类似进行一次业务信道上的切换。
目前的多载波前向业务信道MAC协议中并没有上述的ForwardCDMAChannelDropRequest消息，故本实施例需对该协议做补充定义，如表1所示。
表1
  字段   长度(bits)   内容含义
  MessageID   8   用于标识ForwardCDMAChannelDropRequest消息
TransactionID 8   交易事件ID，发送方每发送一次消息，就对该ID做加一操作，用于接收方作为判断是否进行处理的依据
  ForwardChannel   24   用于指示监听控制信道失败所在的前向载波
  ReasonCode   4   用于指示请求去掉载波的原因，定义参见表2
  Reserved   4   保留
本发明在表1中用于指示请求去掉载波的原因的ReasonCode字段定义如表2所示。
表2
  原因码   内容含义
  0x00   用于表示请求去掉载波的原因是控制信道监听失败
  0x01～0x0F   保留
在AT向AN发送前向信道去除消息的同时，还可以向AN发送路由更新消息，AN根据路由更新消息并结合可用的载波资源更新活动集。
实施例二
本实施例流程如图2所示，涉及接入终端(AT)和接入网络(AN)，包括如下步骤：
当AT发现控制信道的载波监听失败，则向AN发送前向信道去除消息，以指示AN监听控制信道失败所在的前向载波；
AN收到该消息后根据可用的载波资源更新活动集，在更新的活动集中去掉控制信道监听失败的前向载波；
由于AN在任何一个载波都会发送控制信道消息，故AT主动转跳到其它载波上进行控制信道的监听，若在该载波上能够成功地监听到控制信道，则选择该载波作为后续监听控制信道的载波。
实施例三
本实施例流程如图3所示，涉及接入终端(AT)和接入网络(AN)，包括如下步骤：
当AT发现正在监听控制信道的载波出现监听失败，主动转跳到其它载波上进行控制信道的监听，若在该载波上能够成功地监听到控制信道，则选择该载波作为后续监听控制信道的载波。
本实施例是AT不必与AN进行交互的主动所为。由于AN在任何一个载波都会发送控制信道消息，因此这样做不会导致业务故障。只是从协议层次上讲，AT没有按照AN在上一个业务信道指派消息的规定在规定的载波上监听控制信道。
然而，多载波前向业务信道MAC协议没有反映出实行该约束的影响点，亦即不实行此约束并不会产生其它影响，故从业务功能的实现上看，AT上述主动操作目前并不会引起任何故障，因而是可行的。
实施例四
本实施例流程如图4所示，涉及接入终端(AT)和接入网络(AN)，包括如下步骤：
当AT发现正在监听控制信道的载波出现监听失败，主动转跳到其它载波上进行控制信道的监听，若在该载波上能够成功地监听到控制信道，则继续在该载波上监听控制信道；同时，AT向AN发送前向信道去除消息(参见表1)，请求AN去掉控制信道监听失败的前向载波；
AN收到该前向信道去除消息后，根据可用的载波资源能力更新AT的活动集，在更新的活动集中去掉控制信道监听失败的前向载波，并向AT发送新的业务信道指派消息，以通知AT转而监听控制信道的载波；
AT收到该业务信道指派消息后，按照AN指派的载波监听控制信道。
本实施例实际上是将实施例三与实施例二结合，使得AT能够保证监听控制信道的载波是由AN指定的。
实施例五
本实施例流程如图5所示，涉及接入终端(AT)和接入网络(AN)，包括如下步骤：
当AT发现正在监听控制信道的载波出现监听失败，主动转跳到其它载波上进行控制信道的监听，若在该载波上能够成功地监听到控制信道，则选择该载波作为后续监听控制信道的载波；同时，AT向AN发送前向信道去除消息及前向控制信道监听指示消息，请求AN去掉控制信道监听失败的前向载波，并指示AN其能成功监听控制信道的前向载波；
AN收到该前向信道去除消息后，根据可用的载波资源能力更新AT的活动集，在更新的活动集中去掉监听控制信道失败的载波，并向AT发送新的业务信道指派消息，将AT指示的载波设置为AT后续监听控制信道的载波。
在此，AT除了通过多载波前向业务信道MAC协议的ForwardCDMAChannelDropRequest消息指示并请求AN去掉控制信道监听失败的前向载波外，还需通过该协议的ForwardCDMAChannelSupervision消息(即前向控制信道监听指示消息)将其成功监听控制信道的载波指示给AN，以便于AN在新的业务信道指派消息中有针对性地指定一个AT确认能用的载波作为监听控制信道的载波。
目前的多载波前向业务信道MAC协议中并没有上述的ForwardCDMAChannelSupervision消息，故本发明对该协议做进一步补充定义，如表3所示。
表3
  字段   长度(bits)   内容含义
  MessageID   8   用于标识ForwardCDMAChannelSupervision消息
TransactionID 8   交易事件ID，发送方每发送一次消息，就对该ID做加一操作，用于接收方作为判断是否进行处理的依据
  ForwardChannel   24   用于指示成功监听控制信道的前向载波
  Reserved   4   保留
本实施例与实施例三相比，允许AT建议AN指定某个可用的前向载波作为监听控制信道的载波，因而与AN的交互性更好。避免了AN指定的另一个载波依然有故障或存在干扰而导致的问题延续。
实施例六
将AN的业务信道指派消息中指定AT监听控制信道的载波字段删除，由AT自己决定在哪一个载波上监听控制信道，即当AT发现某个载波控制信道监听失败，则转向其它载波监听控制信道，只有在所有载波都出现控制信道监听失败，才发起连接关闭。
AT发现某个载波前向控制信道监听失败，向AN发送前向信道去除消息，以此来通知AN从活动集中去掉有问题的载波及将更新的活动集重新下发。
本实施例实际上是与实施例三结合，将AN的业务信道指派消息中指定AT监听控制信道的载波字段删除，完全由AT自己决定在哪一个载波上监听控制信道。
该实施例打破了要求AT必须按照AN指定的载频监听控制信道的约束，将更大的灵活性交给AT，由此提高了系统的容错性。
本发明针对上述方法实施例，还相应地提出实现多载波监听控制信道的系统，包括接入终端(AT)和接入网络(AN)，其中：
AT，用于在发现控制信道的前向载波监听失败时，向AN发送前向信道去除消息，以指示监听控制信道失败的前向载波；
AN，用于根据收到的消息更新活动集，在更新的活动集中去掉AT监听控制信道失败的前向载波。
AT在发现控制信道的前向载波监听失败时，主动转跳到其它载波上进行控制信道的监听，若在跳转到的载波上成功地监听到控制信道，则选择该载波作为后续监听控制信道的载波。
或者，AN根据可用的载波资源更新活动集，同时向AT发送业务信道指派消息；AT根据该消息中指派的载波监听控制信道。
AT在向AN发送前向信道去除消息的同时，还向AN发送前向控制信道监听指示消息，以指示AN其监听控制信道成功的前向载波；按照AN发送的业务信道指派消息中指派的载波监听控制信道；
AN在向AT发送的业务信道指派消息中将AT指示的前向载波设置为AT后续监听控制信道的载波。
综上实施例可以看出，本发明提供的系统及其一系列方法，使得EVDORevB版本中支持AT的连接使用多载波的业务信道发挥出其应有的效力，从而大大降低整个网络掉话率，尽力保持语音业务的连续性及数据业务的平均速率，以有效地改善用户体验。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的包含范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替代、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种实现多载波监听控制信道的方法，涉及接入终端(AT)和接入网络(AN)，该方法包括：
所述AT发现控制信道的前向载波监听失败时，主动转跳到其它前向载波上进行控制信道的监听，和/或向所述AN发送前向信道去除消息，以指示控制信道监听失败的前向载波。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
所述AN收到所述前向信道去除消息后更新活动集，在更新的活动集中去掉所述控制信道监听失败的前向载波。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述AN收到所述前向信道去除消息后，根据可用的载波资源更新所述活动集，且在更新的活动集中去掉所述控制信道监听失败的前向载波，同时向所述AT发送业务信道指派消息；
所述AT根据所述业务信道指派消息中指派的前向载波监听控制信道。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述AT在主动转跳到其它载波上进行控制信道的监听后，若在跳转到的载波上能够成功地监听到控制信道，则选择该载波作为后续监听控制信道的前向载波。
5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
所述AN收到所述前向信道去除消息后更新活动集，在更新的活动集中去掉所述控制信道监听失败的前向载波。
6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，
所述AN收到所述前向信道去除消息后，根据可用的载波资源更新所述活动集，且在更新的活动集中去掉所述控制信道监听失败的前向载波，同时向所述AT发送业务信道指派消息；
所述AT根据AN在所述业务信道指派消息中指派的前向载波监听控制信道。
7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，
所述AT在发送所述前向信道去除消息的同时，还向所述AN发送前向控制信道监听指示消息，以指示监听控制信道成功的前向载波；
所述AN在发送的所述业务信道指派消息中将所述AT指示的前向载波设置为AT后续监听控制信道的前向载波。
8.按照权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
在多载波前向业务信道媒体接入控制(MAC)协议中添加所述前向信道去除消息的定义，该定义至少包括所述前向信道去除消息的标识和用于指示监听失败的前向载波的前向信道指示。
9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述多载波前向业务信道MAC协议中扩展所述前向控制信道监听指示消息的定义，该定义至少包括所述前向控制信道监听指示消息的标识和用于指示监听成功的前向载波的前向信道指示。
10.一种实现多载波监听控制信道的系统，包括接入终端(AT)和接入网络(AN)，其中：
所述AT，用于在控制信道的前向载波监听失败时，主动转跳到其它前向载波上进行控制信道的监听，和/或向所述AN发送前向信道去除消息，以指示控制信道监听失败的前向载波；
所述AN，用于在收到所述前向信道去除消息后更新活动集，在更新的活动集中去掉所述控制信道监听失败的前向载波。
11.按照权利要求10所述的系统，其特征在于，
所述AN收到所述前向信道去除消息后，根据可用的载波资源更新所述活动集，且在更新的活动集中去掉所述控制信道监听失败的前向载波，同时向所述AT发送业务信道指派消息；
所述AT根据所述业务信道指派消息中指派的前向载波监听控制信道。
12.按照权利要求10所述的系统，其特征在于，
所述AT在主动转跳到其它载波上进行控制信道的监听后，若在跳转到的载波上能够成功地监听到控制信道，则选择该载波作为后续监听控制信道的前向载波。
13.按照权利要求12所述的方法，其特征在于，
所述AN收到所述前向信道去除消息后，根据可用的载波资源更新所述活动集，且在更新的活动集中去掉所述控制信道监听失败的前向载波，同时向所述AT发送业务信道指派消息；
所述AT根据AN在所述业务信道指派消息中指派的前向载波监听控制信道。
14.按照权利要求13所述的系统，其特征在于，
所述AT在发送所述前向信道去除消息的同时，还向所述AN发送前向控制信道监听指示消息，以指示监听控制信道成功的前向载波；
所述AN在向所述AT发送的所述业务信道指派消息中将所述AT指示的前向载波设置为AT后续监听控制信道的前向载波。
15.按照权利要求14所述的系统，其特征在于，
所述前向信道去除消息和所述前向控制信道监听指示消息各自的定义需要在多载波前向业务信道媒体接入控制(MAC)协议中扩展，其中：
所述前向信道去除消息的定义至少包括：所述前向信道去除消息的标识，以及用于指示监听失败的前向载波的前向信道指示；
所述前向控制信道监听指示消息的定义至少包括：所述前向控制信道监听指示消息的标识，以及用于指示监听成功的前向载波的前向信道指示。
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